Unidades de medida

Introducción

Toda magnitud física debe llevar asociadas sus unidades. Es fundamental para el método científico que las medidas sean reproducibles y, para que esto sea posible, las magnitudes con sus unidades han de ser expresadas de una manera concisa y no ambigua.

Desde tiempos inmemoriales el hombre ha empleado sistemas de medida para cuantificar. Muchos de estos sistemas de medidas estaban basados en partes del cuerpo o en objetos cotidianos (una vara, un pie, etc.). El problema de este tipo de unidades es que no eliminaba la ambigüedad, y fomentaba el uso de diferentes medidas en los distintos pueblos, lo que dificultaba en actividades como el comercio ponerse de acuerdo sobre las cantidades con las que se estaba comerciando.


A la izquierda, el hombre de Vitruvio. Dibujo realizado por Leonardo da Vinci sobre 1492, en el que cuantifica las proporciones del cuerpo humano. A la derecha se observa un reloj atómico de cesio, que se emplea como estándar de unidad de tiempo. Tiene un error de un segundo en 30.000 años.

A finales del siglo XVIII se adoptó en Francia el llamado sistema métrico. La ventaja de este sistema es doble: por una parte, proporciona una única unidad para cada magnitud física. Además, no hace necesario el uso de factores de conversión, puesto que todos los múltiplos y submúltiplos de cada unidad son potencias de diez.

En la actualidad el sistema métrico que se emplea a nivel internacional es el Sistema Internacional de Unidades (SI), y es el que emplearemos a lo largo de estas páginas. el organismo encargado de velar por la uniformidad de las unidades es la Oficina Internacional de Pesos y Medidas.

Sistema Internacional de Unidades

El Sistema Internacional de Unidades fue creado en 1960. Tiene la ventaja de que todas sus unidades básicas están basadas en fenómenos físicos, a excepción de la unidad de masa, que se define en referencia a un patrón de platino iridiado (imagen del banner de esta sección) que se conserva en una caja fuerte de la Oficina de Pesos y Medidas. Para obtener información detallada sobre las definiciones de cada unidad, consúltese la página correspondiente de la web de la BPIM.

Unidades básicas

Las unidades básicas del Sistema Internacional son siete:


Magnitud Física Unidad Símbolo
Longitud metro m
Tiempo segundo s
Masa kilogramo kg
Intensidad de corriente eléctrica amperio A
Temperatura kelvin K
Cantidad de sustancia mol mol
Intensidad luminosa candela cd

Como es un sistema métrico decimal, los múltiplos y submúltiplos de cada una de estas unidades se expresan en potencias de 10. En la siguiente tabla se muestran los nombres de algunos de ellos.


1000n 10n Prefijo Símbolo Escala Corta Escala Larga Equivalencia decimal
10008 1024 yotta Y Septillón Cuadrillón 1 000 000 000 000 000 000 000 000
10007 1021 zetta Z Sextillón Mil trillones 1 000 000 000 000 000 000 000
10006 1018 exa E Quintillón Trillón 1 000 000 000 000 000 000
10005 1015 peta P Cuadrillón Mil billones 1 000 000 000 000 000
10004 1012 tera T Trillón Billón 1 000 000 000 000
10003 109 giga G Billón Mil millones (o millardo) 1 000 000 000
10002 106 mega M Millón 1 000 000
10001 103 kilo k Mil 1 000
10002/3 102 hecto h Centena 100
10001/3 101 deca da / D Decena 10
10000 100 ninguno Unidad 1
1000-1/3 10-1 deci d Décimo 0.1
1000-2/3 10-2 centi c Centésimo 0.01
1000-1 10-3 mili m Milésimo 0.001
1000-2 10-6 micro µ Millonésimo 0.000 001
1000-3 10-9 nano n Billonésimo Milmillonésimo 0.000 000 001
1000-4 10-12 pico p Trillonésimo Billonésimo 0.000 000 000 001
1000-5 10-15 femto f Cuadrillonésimo Milbillonésimo 0.000 000 000 000 001
1000-6 10-18 atto a Quintillonésimo Trillonésimo 0.000 000 000 000 000 001
1000-7 10-21 zepto z Sextillonésimo Miltrillonésimo 0.000 000 000 000 000 000 001
1000-8 10-24 yocto y Septillonésimo Cuadrillonésimo 0.000 000 000 000 000 000 000 001

Unidades derivadas

Las unidades derivadas son las utilizadas para expresar magnitudes físicas que dependen (son combinaciones) de las magnitudes básicas. En estas páginas iremos introduciéndolas en la secciones correspondientes conforme definamos las distintas magnitudes físicas.